【题目编号】MC1-0984
【题目】用万用表的电阻档测量一副用四分之一波长的导线自制的偶极天线的中心馈电点阻抗。可能的情况是:
【答案】A
[A]读数为无穷大
[B]读数为 50 欧姆
[C]随着天线升高,阻抗逐渐接近 75 欧姆
[D]读数受表笔连线引入的附加驻波比影响
考点速览
这道题考的是用万用表电阻档测量自制偶极天线中心馈电点时的读数,属于天线结构与测量常识的交叉。题目给出一副用四分之一波长导线自制的偶极天线——即两根四分之一波长导线组成的总长半波长的偶极天线(dipole antenna),要求判断中心馈电点测得的阻值。核心还是那句话:欧姆表测直流导电性,测不到射频阻抗。
原理与依据
偶极天线是典型的平衡天线,结构上就是两根长度相等的导线从中心向相反方向各伸出一段,总长约为半个工作波长。中心馈电点有两个接线端子,一个接左边那根振子臂,另一个接右边那根振子臂。关键之处在于:左右两根振子臂在物理上并不相连,中间隔着绝缘间隙,它们各自只是一段独立的金属线,靠电磁场在射频上协同工作。
用欧姆表的两个表笔分别搭在中心馈电点的两个端子上,表内直流电流从一端流入,希望从另一端流回表内构成回路,但由于两臂之间没有直流通路,电流流不过去,表头显示无穷大。这个"开路"恰恰是偶极天线的正常直流状态,跟天线是否损坏毫无关系。
射频下情况完全不同:半波偶极在自由空间里中心馈电点呈现的理论阻抗约七十三欧姆,实际架设时受离地高度和周围环境影响,会在五十到七十五欧姆之间浮动。这个数值是高频量,属于辐射阻抗,欧姆表完全测不到,必须用天线分析仪或驻波表才能得到。判断一副自制偶极是否可用,正确做法是接上馈线后看驻波比和实际谐振频率,而不是拿万用表去量它的直流电阻。
逐项辨析
选项 A:读数为无穷大。两臂直流绝缘,欧姆表测不通,正确。
选项 B:读数为五十欧姆。五十欧是射频下的馈电阻抗,不是直流电阻,欧姆表测不出,错误。
选项 C:随着天线升高,阻抗逐渐接近七十五欧姆。描述的是半波偶极架设高度升高后辐射阻抗趋于理论值七十三欧附近的现象,这是射频阻抗随架高变化的规律,直流欧姆表测不到这种变化,错误。
选项 D:读数受表笔连线引入的附加驻波比影响。驻波比(standing wave ratio)是高频传输线的概念,欧姆档工作于直流,根本不存在驻波,更谈不上表笔引线的附加驻波比,错误。
易混淆点
要分清平衡天线与不平衡天线,以及直流开路与射频谐振的区别。偶极天线两臂直流绝缘,却能在射频上通过电磁场构成一个整体去辐射;而同轴馈线、四分之一波长地网天线则属于不平衡结构。另一个易混点是"中心馈电点阻抗约七十三欧"与"馈线五十欧"——这是射频量,别拿欧姆表去验证。
应试要点
记住:偶极天线的中心馈电点两臂不导通,电阻档必读无穷大,属正常。自制偶极只要两臂对称、总长约半波长即可工作,直流开路不影响射频性能。